El zumbido de la energía directa para agosto de 2020: Mecánica cuántica, conductores e iluminación LED
Cuando se trata de tecnología, a veces las pequeñas cosas son las que más importan. Cosas como los quarks, los nanotubos de carbono, los voltajes muy bajos y los filamentos. Mientras que el siglo XX fue a menudo llamado la Era Atómica, el siglo XXI parece ser la Era Sub-Atómica. En la entrega de agosto de 2020 de Direct EnergyBuzz, vamos a ver algunas innovaciones muy geniales y muy pequeñas que podrían cambiar la tecnología y nuestras vidas a lo grande.
Enredo cuántico: más que un sitio de citas.
El Gran Salto Cuántico Adelante
En 2010, los científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China en Shanghai anunciaron que habían teletransportado más de 1100 fotones cuánticamente enredados en 4 horas a lo largo de 60 millas. En marzo de 2020, los físicos de la Universidad de Ginebra han logrado teletransportar el estado cuántico de un fotón a un cristal a lo largo de 25 kilómetros de cable de fibra óptica. Recientemente, investigadores en Belgrado y en el MIT lograron enredar cuánticamente 3.000 átomos.
¿Significa esto que pronto podremos transportar gente de un extremo al otro del planeta? No. El verdadero avance llega en el reino de la computación cuántica y las redes. Los fotones enredados pueden tener sus estados cuánticos manipulados. En una computadora cuántica, ese estado puede representar un 1 o un 0 o incluso ambos. La información sobre los estados cuánticos de los fotones puede ser transmitida por un cable de fibra óptica a un módulo de memoria cuántica donde los estados se imponen a otros fotones y el mensaje es decodificado. Las redes de datos se vuelven increíblemente rápidas y seguras.
Por eso China está construyendo una red de 1200 millas entre Beijing y Shanghai como la primera red de encriptación cuántica de larga distancia del mundo. ¿Cómo de realista es? El gigante asiático de marketing, Alibaba, planea invertir mil millones de dólares en la tecnología.
¿Grafene-BNNT deletrea el final de los chips de silicio?
El sucesor de Silica
El grafeno es conocido como uno de los materiales más fuertes de la tierra: más fuerte que el acero y mil veces más conductivo que el cobre a temperatura ambiente, y tiene sólo un átomo de espesor. Pero hasta hace poco tiempo, nadie sabía qué hacer con él.
Entra en el Nanotubo de Nitruro de Boro (BNNT), la fibra más fuerte, más ligera, más conductora del calor y más resistente a los químicos que se conoce. También es un muy buen aislante. Junto con el grafeno, los dos harían no sólo un gran interruptor digital de encendido y apagado – en realidad, sería un totalmente impresionante interruptor digital de encendido y apagado , porque los dos materiales juntos pueden conducir o detener rápidamente los electrones individuales sin calentarse demasiado.
Los semiconductores basados en el silicio, como los que componen los chips de los procesadores de las computadoras, se enfrentan a muchos problemas de calor creados por las velocidades de cambio más rápidas. Mientras que los interruptores gráficos BNNT pueden no ser tan milagrosos como los ordenadores cuánticos, sus posibilidades de nanocircuito pueden revolucionar la electrónica de consumo del futuro.
Lo nuevo es lo viejo… ¿otra vez? Estas bombillas usan el LED 2835 montado en la superficie.
LEDs LookBack to Edison
A estas alturas, todo el mundo ha oído que las bombillas LED son mucho más eficientes que las bombillas incandescentes de estilo Edison. Aunque las bombillas LED no emiten suficiente calor para alimentar tu horno Easy Bake, sus circuitos y chips conductores sí producen suficiente calor que requiere que tengan voluminosos disipadores de calor.
¿Por qué? En una típica bombilla LED, un número de LEDs de un solo paquete (el más común es el muy pequeño LED 2835 montado en la superficie) están conectados entre sí. Aunque son muy pequeños, el chip controlador del paquete y los circuitos LED juntos pueden crear una cantidad apreciable de calor, que desgastará los circuitos y los chips controladores de la bombilla LED con el tiempo, reduciendo su eficiencia.
¿Pero qué pasa si los LEDs se separan de los chips del conductor y en su lugar se incorporan a una nueva estructura que se parece a una bombilla de filamento de estilo antiguo pero que no tiene las mismas ineficiencias?
Bienvenidos a las lámparas LED de tofilamento. En esta tendencia de iluminación emergente, los diminutos chips de LED se montan en un sustrato de filamento transparente para permitir la dispersión uniforme de la luz y luego se cubren con una resina de fósforo que ayuda a modular los LED rojos y azules en una luz blanca uniforme. La forma de Edison no sólo atrae a los consumidores, sino que ayuda a algunas versiones de bombillas a mantenerse más frescas.
Un fabricante, Plessy, ha ideado versiones que pueden ser producidas por las actuales «líneas automatizadas de fabricación de lámparas de vidrio de alto volumen», que podrían reducir aún más su precio. Tal producto podría ser justo lo que el fabricante de bombillas LED Cree necesita. El mes pasado Cree anunció que estaba reestructurando su negocio de productos LED debido a los costos de los componentes de LED y a que muchas de sus bombillas de vieja generación no se venden tan bien.
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